這是e鍵打印出品的『3D打印100問(wèn)』的第10問(wèn)，e鍵打印，30秒搞定3D打印任務(wù)的網(wǎng)站。今天想要跟大家分享的是常見(jiàn)的3D打印技術(shù)SLS和SLA的一些原理及優(yōu)缺點(diǎn)，本期會(huì)從多個(gè)維度，比如說(shuō)材料、成型的原理、設(shè)備價(jià)格及使用的場(chǎng)景等等來(lái)跟大家做一個(gè)分享。

首先跟大家分享的是SLS，在行業(yè)內(nèi)SLS叫做粉末燒結(jié)，抓住兩個(gè)關(guān)鍵詞，粉末和燒結(jié)，就是SLS的特性，SLS打印技術(shù)采用鋪粉將一層粉末材料平鋪在已成型零件的上表面，并加熱至恰好低于該粉末燒結(jié)點(diǎn)的某一溫度，控制系統(tǒng)控制激光束按照該層的截面輪廓在粉層上掃描，使粉末的溫度升到熔化點(diǎn)，進(jìn)行燒結(jié)并與下面已成型的部分實(shí)現(xiàn)粘結(jié)。一層完成后，工作臺(tái)下降一層厚度，鋪料輥在上面鋪上一層均勻密實(shí)粉末，進(jìn)行新一層截面的燒結(jié)，直至完成整個(gè)模型。

SLS加工過(guò)程就是上面描述的這么一個(gè)過(guò)程，那SLS技術(shù)的一些優(yōu)點(diǎn)有哪些？

第一、SLS可使用的材料比較多，可使用的材料包括高分子、金屬、陶瓷、石膏、尼龍等多種粉末，但是由于市場(chǎng)的細(xì)化，現(xiàn)在金屬材料會(huì)把它叫做SLM，同時(shí)由于市場(chǎng)上現(xiàn)在SLS用的材料應(yīng)該占到90%的是尼龍材料，所以我們通常會(huì)默認(rèn)為SLS是打印尼龍材料。

第二、精度，現(xiàn)在精度正常是做到正負(fù)0.2mm的公差。

第三、無(wú)需支撐，它無(wú)需支撐結(jié)構(gòu)，疊層過(guò)程出現(xiàn)的懸空層可直接由未燒結(jié)的粉末來(lái)支撐，這應(yīng)該是SLS最大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

第三、材料的利用率高，材料利用率高。由于不需要支撐，無(wú)需添加底座，為常見(jiàn)幾種3D打印技術(shù)中材料利用率最高的，且價(jià)格相對(duì)便宜，但比SLA要貴一些。

SLS-尼龍材料

那么SLS技術(shù)的缺點(diǎn)有哪些呢？主要有以下幾種：

第一、由于原材料是粉狀的，原型制造是由材料粉層經(jīng)過(guò)加熱熔化實(shí)現(xiàn)逐層粘結(jié)的，因此，原型表面嚴(yán)格講是粉粒狀的，因而表面質(zhì)量不高。如果您對(duì)表面質(zhì)量要求很高的話，您可以選擇SLA或者說(shuō)做SLS表面的一個(gè)噴涂的處理。

第二、燒結(jié)過(guò)程有異味。 SLS工藝中粉層需要激光使其加熱達(dá)到熔化狀態(tài)，高分子材料或者粉粒在激光燒結(jié)時(shí)會(huì)揮發(fā)異味氣體。

第三、我認(rèn)為這個(gè)是SLS比較比較明顯的一個(gè)缺點(diǎn)，就是加工的時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，如果同一個(gè)零件，打印SLS和SLA的話，明顯SLS的交貨時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，并不是說(shuō)設(shè)備廠商不給力，其實(shí)是由于SLS成型原理決定的。剛才有跟大家講到SLS是燒結(jié)成型，加工前，要有2小時(shí)的預(yù)熱時(shí)間；零件模型打印完后，要花5至10小時(shí)時(shí)間冷卻，才能從粉末缸中取出。當(dāng)然這個(gè)具體需要幾個(gè)小時(shí)，要基于當(dāng)時(shí)機(jī)器同時(shí)在打印多少模型來(lái)決定的，通常是5到10個(gè)小時(shí)，所以這個(gè)時(shí)間會(huì)比較久一點(diǎn)。

第四、由于使用了大功率激光器，除了本身的設(shè)備成本，還需要很多輔助保護(hù)工藝，整體技術(shù)難度大，制造和維護(hù)成本非常高，普通用戶無(wú)法承受，目前在市面上用的比較多的，一個(gè)是德國(guó)的EOS設(shè)備，另外一個(gè)就是國(guó)產(chǎn)的華曙高科，這兩種設(shè)備用的會(huì)比較多一些。

那接下來(lái)跟大家分享一下SLA成型技術(shù)，SLA的打印的速度會(huì)明顯比SLS快很多，同時(shí)它在開(kāi)機(jī)前和完成之后不需要冷卻的時(shí)間，所以他的交貨時(shí)間相對(duì)會(huì)快一些。

SLA，光敏樹(shù)脂選擇性固化技術(shù)。在液槽中充滿液態(tài)光敏樹(shù)脂，其在激光器所發(fā)射的紫外激光束照射下，會(huì)快速固化（SLA與SLS所用的激光不同，SLA用的是紫外激光，而SLS用的是紅外激光）。在成型開(kāi)始時(shí)，可升降工作臺(tái)處于液面以下，剛好一個(gè)截面層厚的高度。通過(guò)透鏡聚焦后的激光束，按照機(jī)器指令將截面輪廓沿液面進(jìn)行掃描。掃描區(qū)域的樹(shù)脂快速固化，從而完成一層截面的加工過(guò)程，得到一層塑料薄片。然后，工作臺(tái)下降一層截面層厚的高度，再固化另一層截面。這樣層層疊加構(gòu)成建構(gòu)三維實(shí)體。

實(shí)際上SLS的加工的原理和SLA的相關(guān)原理都是工作臺(tái)一層一層往下降的過(guò)程，只是說(shuō)SLS鋪的是粉，SLA鋪的是液態(tài)的樹(shù)脂，它們?cè)谶@個(gè)方面是有些類似之處的，那么SLA優(yōu)點(diǎn)是什么呢？

第一、發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng)，工藝最成熟，應(yīng)用最廣泛。在全世界安裝的快速成型機(jī)中，光固化成型系統(tǒng)約占60%，近70%。

第二、成型速度較快，系統(tǒng)工作穩(wěn)定。

第三、它的精度相對(duì)來(lái)講比SLS更高一些，基本上可以做到微米級(jí)別，比如說(shuō)最高可以做到0.05mm，當(dāng)然模型越大，那么精度可能會(huì)受一些影響。

第四、表面的質(zhì)量會(huì)比較好，而且比較光滑，適合做一些精細(xì)的零件。

第五、可以打印大尺寸模型，目前市面上SLA的設(shè)備可以做到接近兩米，如果您的模型大小是在兩米以內(nèi)可以直接成型出來(lái)了，但是目前還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)SLS可以整體打印出這么大的尺寸。

SLA-光敏樹(shù)脂材料

那么SLA的缺點(diǎn)是什么呢？

第一、SLA最大的缺點(diǎn)就是模型是需要支撐結(jié)構(gòu)的，那么比如說(shuō)您的模型選擇的是SLA這種材料，那么我們的工程師會(huì)幫它做支撐結(jié)構(gòu)，而且這個(gè)支撐是需要在模型沒(méi)有固話的時(shí)候去除，這是它跟SLS相比比較比較明顯的一個(gè)缺點(diǎn)。

第二、由于材料是樹(shù)脂，溫度過(guò)高會(huì)熔化，工作溫度不能超過(guò)100℃。且固化后較脆，易斷裂。但是在e鍵打印上其實(shí)有耐250度高溫和高韌性樹(shù)脂，如果說(shuō)您選擇耐高溫和高韌性樹(shù)脂的話，這兩個(gè)問(wèn)題應(yīng)該就不太存在了。

SLA-高韌性光敏樹(shù)脂材料

SLA-耐高溫光敏樹(shù)脂

以上就是最常見(jiàn)的3D打印技術(shù)SLS和SLA的原理及優(yōu)缺點(diǎn)分析，希望對(duì)您了解3D打印有所幫助。